JPS6145772B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は音響装置、特に使用の際に、焦点の合
わされた音響放射ビームを与えるべく配置されて
いる音響装置に関する。

水と接しているサフアイヤ結晶にある凹面を通
して水室中に音響平面波を通過させることによ
り、音響顕微鏡を構成し得るということが最近示
された。すなわち、凹面は水室中に音響放射の焦
点を合わせ、標本は焦点面で走査され、標本から
透過される放射は他のサフアイヤ結晶にある類似
の凹面に受渡される。この装置は、1973年に、イ
ンステイチユート オブ エレクトリカル アン
ド エレクトロニツク エンジニヤーズのウルト
ラソニツク シンポジウム プロシーデイングに
おいて、アール・エー・レモンズとシー・エフ・
クオートにより発表された“スキヤニング アカ
ウステイツク マイクロスコープ”と題する論文
に掲載されている（カタログ番号73CHO807―
8SU）。

しかしながら、良好な分析を得るには顕微鏡の
ために十分に高い周波数が必要であり、水中にお
ける音の減衰は非常に大きく、水中における通過
長さが短い場合のみ役立ち得る。すなわち、曲面
の焦点距離は短くなければならず、したがつてそ
の曲率は大変に小さな半径とならなければならな
い。そのような面は作るのが困難である。

そこで本発明の目的は、走査式音響顕微鏡のよ
うな音響システムに使用できる改良された音響装
置を提供することにある。

本発明に従う音響装置は、実質的に平坦な音透
過面を有する固体と、この平坦な音透過面に投射
するべく固体内で収れん状の音響ビームを生起さ
せるように配置された音響励起手段とからなる。

通常音響励起手段は前記固体と接する少なくと
も１個の圧電変換器からなり、この変換器は圧電
物質層のいずれかの側にある適当な電極からな
る。すなわち、適当な交番電気信号を電極に加え
ると所要の音響波を出力する。そのような装置は
相反であるので、変換器によつて受波される音響
波はAC信号に変えられる。さらに、前記少なく
とも１個の圧電変換器に接続される交番電気信号
源またはこの信号の検出器を備え得る。

圧電物質のいずれかの側に設ける単一の電極に
代わつて、電極列も備え得るもので、これによれ
ば透過または受波音響波のより厳しい制御ができ
る。

通常、音響高周波の使用がもくろまれるときは
特に、固体は音響ロスの少ない物質からなる。

一つの全体的な配置では、音響励起手段は平坦
な音透過面に対面する固体の平坦面または曲面と
接しており、収れん状の音響ビームを生起する。
他の全体的な配置では、実質的に平坦な音透過面
に対面する固体の面は音透過面に対して凹面であ
り、音響励起手段は音響平面波を生起するごとく
配置され、この平面波はこの凹面により内方に反
射され、平坦な音透過面に導かれる。

本発明をよりよく理解するために示される最初
の参考例では、実質的に平坦な音透過面に対面す
る固体の面は湾曲しており、この曲面と接する単
一の圧電変換器が設けられる。

第１の具体例では、実質的に平坦な音透過面に
対面する固体の面は湾曲しており、実質的に平坦
な音透過面と接する単一の圧電変換器が設けられ
る。

第２の具体例では、実質的に平坦な音透過面に
対面する固体の面は湾曲しており、この曲面と平
坦面との間でこの平坦面に平行に、単一の平坦な
圧電変換器が設けられる。

第２の参考例では、実質的に平坦な音透過面に
対面する固体の第２の面と接して同心状の円形圧
電変換器の列が設けられる。第２の面は平坦であ
り得、この列を横切つて順次変わる位相で変換器
を励起する手段が設けられる。前記に代わつて、
第２の面は湾曲状または段状であり得、このとき
変換器はすべてが同位相で励起されるかまたは列
を横切つて順次変わる位相で励起される。変換器
は光学的フレイネルレンズ（Fresnel lens）と均
等であると考えられる。つまり、その配置は、変
換器が励起されると、音響放射の収れん状ビーム
が、固体を通つて実質的に平坦な音透過面に送ら
れるようなものとなつている。

いかなる具体例においても、水のような結合用
液体が実質的に平坦な音透過面と接するならば、
その面における反射指数が変化し、収れん状の投
射ビームを結合用液体内部に集束されることとな
る。本発明に従う音響装置が交流電源によつて適
当に励起されるならば、それは音響放射のトラン
スミツタとして働くことができる。また、そのよ
うな装置が焦点から音響放射を受けるならば、そ
れは音響放射のレシーバとして働くことができ
る。

実質的に平坦な音透過面は完全に平坦であるか
または収差を補正したりもしくは機械的便宜のた
めに、一方向または他方向へ極くわずか湾曲し得
る。しかしながら、そのようにわずかな湾曲が該
装置の主要な焦点合わせを与えるものではなく、
第１及び第２の具体例では焦点合わせは実質的な
平坦面に対面する湾曲面により、第２の参考例で
は電極の配置により与えられる。

さらに本発明によれば、音響システムが提供さ
れ、これは、それぞれの実質的に平坦な音透過面
を近接して配置した本発明に従う２つの音響装置
と、一方の装置の音響励起手段に接続される交流
電源と、他方の装置の音響励起手段に接続される
交流検出器とからなる。このシステムにはさら
に、対象物を焦点を通して機械的に走査するよう
に配置される走査手段を備え得る。使用に当たつ
て、音透過面間に水のような結合用液体が配さ
れ、これら２面は、励起手段によつて生起される
音響エネルギの焦点が受波面に対して最高の感度
と分解能とを与える位置となるように間隔をあけ
られる。そのような配置は同焦点とみなし得る。

以下図面に基づいて説明する。

前記に参照した、レモンズによつて使用された
装置を示す第１図において、２個の類似なサフア
イヤ結晶体１０，１２のおのおのは、一面に形成
されたところのよく磨かれた凹状の球面１４，１
６と、これら凹面に対面する面と接しているフイ
ルム状の圧電変換器１８，２０とを有する。変換
器１８は、約1GHzで作動するAC電源２２に接続
され、変換器２０は約1GHzの周波数に感じやす
くなつている検出器２４に接続されている。結晶
体間には、表面張力によつて位置を保たれ、しか
も標本３０が取り付けられるポリエチレンテレフ
タレートのフイルム２８の部分を取り囲む水滴２
６がある。

電源２２から変換器１８に信号が加えられる
と、音響放射の平面波が結晶体１８に生起されて
凹面１４に移り、結晶体間の中間位置で水２６中
に焦点が合わされる。この配置では同焦点である
ので、焦点から発散する音響放射は凹面１６によ
り屈折されて結晶体１２を通過する音響放射の平
面波となり、変換器２０によつてAC信号に変え
られしかも積分され、検出器２４により検出され
る。標本３０が焦点に置かれると、音響ビームは
散乱や吸収によつて乱されしかも位相が変化す
る。したがつて検出信号は、焦点にある標本の部
分についての情報を含むこととなる。フイルム２
８が、矢印３２によつて指示されるごとく走査さ
れると、標本の異なる部分が“見”られ、像が形
成される。本システムはかくて走査式音響微顕鏡
として使用される。

しかしながら、水滴２６中の通過長さは、水中
における音の減衰がきわめて大きく、つまり1G
Hzで約200dB／mmであるがゆえに最小にされなけ
ればならない。したがつて各凹面１４，１６の曲
率半径は、十分に短い焦点長さを与えるためには
約0.13mmでなければならない。サフアイヤの結晶
体にこの大きさの正確な形状をした凹面を作るこ
とは困難である。

本発明の第１の参考例としてのシステムは第２
図に示されている。融合石英もしくはシリカのよ
うな物質からなるブロツク３４，３６は実質的に
平坦な音透過面３８，４０を有し、各平坦面に対
面して、薄い圧電変換器４６，４８によつて被覆
された湾曲面４２，４４がある。変換器４６は
AC電源５０に接続され、変換器４８はAC検出器
５２に接続され（電気的接続は図式的に示されて
いる）ており、平坦面は水滴５４を介在させて互
いに同焦点的に近接して配置されている。

この配置では、信号、例えば1GHzの信号を変
換器４６に加えると、平坦面３８上に収れんする
音響放射ビームが生起される。固体／液体の中間
面である３８はビームを屈析して面３８，４０間
の中間にある焦点に指向させる。この焦点から発
散する放射は結晶体３６を通つて検出器５２に達
する。光線の通路は図に示してある。

このシステムでは、固体中に小半径の凹面を形
成する必要はないという利点がある。さらに、平
坦面が結晶体の横断面に比して小面積であるよう
な平坦面を有する端で結晶体は切断され得る。こ
のことは、システムの焦点にある標本の位置制御
を可能とする。また、平坦な音透過面を使用する
と、音響レンズの中間点にある水中の通過長さを
減少させることができたり、もしくはより厚い標
本の適用が可能となる。

しかしながら、曲面上に圧電変換器を形成する
ことが可能であることは知られているが、この構
造に関連してある困難が生ずる。

本発明に従う第１の具体例としてのシステムを
第３図に示してある。２つの固体５８，６０はい
ずれも平坦な音透過面６２，６４と対面側に曲面
６６，６８とを有する。圧電変換器７０，７２は
各平坦面に設けられ、一方の変換器７０はAC電
源７４に接続され、他方の変換器はAC検出器７
６に接続されている。変換器７０，７２の間には
水滴５６がある。

パルス状モードで使用されねばならないこの配
置では、変換器７０を励起すると、音響平面波は
固体５８を通つて曲面６６に至り、この曲面は収
れん状のビームを反射して平坦な音透過面６２に
指向させ、音透過面６２はビームを焦点に屈折す
る。この配置は同焦点であり、この焦点から拡が
るつまり発散するビームは面６４を通つて曲面６
８に至り、平面波として反射されて変換器７２に
達する。

このシステムは、変換器が各固体上に形成され
ているために第２図に示すシステムに比して有利
ではあるが、音透過面の面積は、図示のごとく、
固体の横断面とほぼ等しくなければならないの
で、２つの大きな面積を有する近接して間隔をお
かれた面間の焦点位置への接近が制限される。

他の不利として、変換器７０から固体６０に直
接的に移る平面波から生ずる強い信号を検出器７
６が受けることができる。これは、超音波におい
て周知であるタイムゲート（timegating）の技術
によつて、関連した回路中で除かれねばならな
い。望ましからざる信号が水中に透過するのは、
そのような信号が通過する中間面の面積をワツク
スのような音響吸収剤７７の層（鎖線）で覆うこ
とにより任意に減少できる。

第２の具体例としてのシステムが第４ａ図に示
されている。各固体７８，８０は、平坦な音透過
面８２，８４を有する第１の部分と、平坦面に対
面して配置されている曲面８６，８８を有する第
２の部分とからなり、平坦な変換器９０，９２が
２つの部分の間で２つの部分に接し、しかも平坦
面に平行に配置されている。変換器９０はAC電
源９４に接続され、変換器９２は検出器９６に接
続されている。音響波の光路は矢印で示されてお
り、符号８５は水滴である。パルスモードの操作
が必須である。

このシステムは第２図に示したシステムと同じ
ように焦点位置への接近が容易でああるという利
点を有し、しかも変換器は平坦面に適用できるも
のである。タイムゲート技術が直接的に平面波を
受けることの不利を除くべく適用され得るが、第
４ａ図及び第４ｂ図の配置では、変換器９０から
音透過面８２に近接して対面する音透過面８４を
介して固体８０，９３に直接的に透過する平面波
から生ずる信号の大きさは第３図の配置に比して
非常に減少される。なぜならば、直接の透過は面
８２の平坦な面積を通してのみ起こり、この面積
は変換器９０の面積のわずか数％となし得るから
である。

２つの変形例が第４ｂ図と第４ｃ図とに示され
ている。第４ｂ図では、変換器９０は、平坦な音
透過面８２を有する固体の第１の部分８１により
部分的に被覆されているのみである。第４ｃ図で
は、平坦面８９を越えて突出する延長部８７とし
て形成された平坦な音透過面８２を有する１個の
固体８３が使用されているのみである。この場
合、面８９は曲面に対面しており、環状の変換器
９１を支持している。

第２の参考例としてのシステムが第５図に示さ
れている。各固体１００，１０２は水滴１０５と
接する微小面積の音透過面１０４，１０６と、音
透過面に対面しておりかつこの面と平行である大
面積の平坦面１０８，１１０とを有しており、平
坦面１０８，１１０には円形の同心状圧電変換器
列１１２，１１４が設けられている。電源１１６
は列１１２の中央変換器に直接接続され、他の変
換器には移相手段１１８，１２０を介して接続さ
れており、移相手段１１８，１２０はそれぞれの
変換器に加えられる信号に移相φ１、φ２を適用
する。変換器列１１４は、補足の移相φ１φ２を
供給する移相手段１２４，１２６を介して検出器
１２２に接続されている。

本装置によつて送り出される多くの音響波のう
ち少なくとも１つが面１０４に投射する収れん状
ビームとなるのを確保するに必要な移相を計算す
ることは容易に可能である。このビームは水滴の
内部にある焦点を通過し、固体１０２を経て進む
発散状のビームは検出器１２２によつて検出され
る。光線路は図示されている。

わずかに３個の同心状変換器が明快にするため
に示されているが、実際にはより多くの（10のオ
ーダの）変換器が必要である。このシステムでは
音響波頭の曲率の直接制御ができるという利点が
あり、例えば非球面（aspheric）の波頭が作られ
得る。

変形の配置では、第５図を参照して述べたフレ
イネル（Fresnel）変換器列は第２図、第３図お
よび第４図に示した具体例にも適用できる。第５
図の配置の他の変形例として、平坦面１０８は各
段と接する１個の変換器を有する段状面によつて
置き替え得る。この場合、信号は各変換器に同位
相または異なる位相で適用される。

どの具体例においても、研究されるべき標本は
平坦な音透過面間にある焦点面に置かれ、機械的
に走査される。通常標本は、音透過面間にある水
によつて音響装置と結合されるが、他の適当な液
の使用も可能である。

図示し、記述した本発明に従う具体例はとりわ
け、２個の同一の音響装置を使用するものに関し
ており、一方はトランスミツタとして、他方は焦
点から送られる音響放射のレシーバとして使用さ
れている。また、トランスミツタとしてまたは焦
点で反射される音響放射のレシーバとして単一の
装置を使用することも可能である。この装置は、
そのときは超音波において周知であるパルス―エ
コーモードで使用されねばならない。

再びトランスミツシヨンモードに関して、ある
場合には、トランスミツタおよびレシーバとして
同一の装置を使用する代わりに、異なる装置を使
用するのも有利である。

他の第３の参考例が第６図に示してあり、第２
図に示した２個の装置と同一な音響装置１２８
は、水滴１３０を通して音響放射ビームを、焦点
面上で走査される薄いフイルム１３４に付着した
標本１３２に焦点合わせをするために用いられて
いる。標本に関してフイルムの反対側には、可撓
性の結線１３８によつて検出器１４０に接続され
る圧電変換器１３６がある。変換器と電極はフイ
ルムと標本で走査され、焦点にある音響ビームは
AC信号に変換される。この配置では水中の通過
長さは半分である。

第６図の配置は、高調波像が形成される非線形
モードで容易に使用される。変換器１３６が音響
装置１２８の操作周波数の第２またはより高い調
波に同調されると、対象物の調波転換に依存する
像が得られる。

この技術の伸展が第４の参考例として第７図に
示してあり、周波数１で操作される音響装置１
４２は、水滴１４６を介して対象物１４４に焦点
の合つた音響ビームを投ずる。対象物１４４は薄
いフイルム１４８によつて保持されており、この
フイルムは検出器１５１に接続されている受信用
の圧電変換器１５０に接している。受信用の変換
器はまた周波数２で操作される第２の送信用変
換器１５３と接しており、この変換器１５３から
の音響放射は変換器１５０を通り、対象物１４４
に投ずる。対象物の非線形性は２つの同時に投射
される照射周波数の乗算の結果であり、検出器１
５１は周波数１と２の合計または差を検出す
るように同調される。第２の変換器１５３の別の
位置（図示してない）として、対象物が装着され
るプレートの端と接する位置があり、音響放射は
このプレートから対象物に伝達される。

第３図に関して、２つの平坦な大面積の変換器
間の直接の結合を減少するべく、タイムゲートの
技術を用いることが既に述べられた。別の技術が
第８図に示されており、大面積の平坦な変換器１
８４，１８６を有する２つの音響装置１８０，１
８２は相対的に微小角θだけ傾斜している。この
傾斜は、通過長さAA′とBB′との間の差が変換器
間の水中（図示してない）における音響波長の倍
数の長さであるように選ばれる。この効果は、非
対称の方法で受信用変換器１８６を励起させ、そ
の結果、変換器の半分に受波される信号が他の半
分に受波される信号によつて正確に相殺されるこ
とにある。

変換器の直径は典型的には100波長のオーダで
あり、したがつて所要の傾斜角θは小さく、典型
的には１゜よりも小さい。

傾斜はまた装置１８２の曲面１８８によつて反
射されるビームにも影響を及ぼす。これは、第８
図に大層誇張して示したように、曲率に微小の非
対称な面を形成することにより容易に補償され
る。所要の非対称は、XX′X″とYY′Y″のような光
線が等しい遅延時間となるべしという要請を課す
ることにより容易に計算される。このようにし
て、直接信号は大きく減少されるにもかかわら
ず、所要信号強さの損失のない状態が確保され
る。

非対称に曲面の変形として、適当に非対称とな
つたフレイネル変換器の配置が使用され得る（図
示してない）。

走査式音響顕微鏡として本発明に従うシステム
の使用が第９図に示されている。顕微鏡システム
１５０の送信用装置１４８は、可変の減衰器１５
４と第１のスタブ同調器整合装置１５６とを介し
て、450から1050MHzの周波数で操作されるラジ
オ周波数発振器１５２に接続されている。受信用
装置１５８は第２のスタブ同調器整合装置１６０
を介してミキサ１６２に接続されており、このミ
キサ１６２は発振器１５２とわずかに異なる周波
数で操作される局部発振器１６４にさらに接続さ
れている。ミキサ１６２は、増巾器１６６と可変
の帯域フイルタ１６８とを介して、例えば30MHz
の異なる周波数で蓄積形陰極線管表示装置
（CRT）１７０へ信号を供給する。この信号は
CRTへのｚ入力となり、ｘ入力およびｙ入力は
走査同期および倍率回路１７２から引き出され
る。この回路１７２は、走査装置１７４の走査運
動を制御するものであり、この走査装置１７４に
は顕微鏡システム１５０の音響レンズ間にある標
本１７６が取り付けられる。像はCRT上に一点
一点形成される。

一般に、1MHzから10GHzの周波数で操作する
ことが期待される。

第２図から第９図までを参照して記述した走査
式音響顕微鏡における使用に加えて、本発明に従
う音響装置は非破壊検査の分野にもまた使用され
得る。

そのような使用の１例が第１０図に図式的に示
されており、例えば第４図を参照して述べた装置
のような音響装置１９０は、水とか油のような液
体の薄いフイルム１９４により試験されるべき対
象物１９２に連結されている。この装置１９０は
超音波において周知であるパルス―エコーモード
で使用され、電源または検出器１９６に接続され
ている。

対象物１９２が均質なものであれば、装置１９
０によつて受けられるエコーは大変に小さい。し
かしながら、対象物中に微小の空隙や割れがある
と、この欠陥部は概して球面波を放射し、受信さ
れるエコーは大変に大きくなる。

装置の分析能、つまり２つの隣接する欠陥を見
分ける能力はこの装置が操作される音響波長によ
つて決定される一方、その分析能により小さなオ
ーダにある空隙や割れを検出できるということは
真価を認めるのに重要である。例えば、100ミク
ロンのオーダの波長を有する音響波を使用する
と、ミクロンオーダの割れや空隙が検出され得
る。

そのような使用の他の例は第１１図に示されて
おり、本発明に従う音響装置２００は試験される
べき対象物２０２と接して置かれている。表面波
変換器２０４もまた対象物の表面と接しており、
電源２０６に接続されている。変換器２０４は対
象物２０２を矢印２０７で示される。レイリー波
（Rayleigh wave）で照射する。音響装置２００
はレシーバとしてのみ操作され、検出器２０８に
接続されている。この配置では、この装置は、極
く微小の割れのような表面の欠陥に特に感じ易
い。

第１０図と第１１図とにおいて、音響装置は対
象物の表面上を走査される。

いかなる配置においても、平坦な音透過面は、
固体の液体に対する音響インピーダンスを整合し
て出力伝達を最大ならしめる物質の層で覆われ得
る。これは、光学的レンズのブルーミングと音響
的に均等である。固体が融合石英であり、液体が
水であると、整合層としては金が物質であり、完
全ではないが、満足のゆくインピーダンス整合を
与える。

本発明になる音響装置では、前述の如く、音響
励起手段が曲面から離れて音透過面と実質的に平
行に固体に配置されているが故に、曲面に形成さ
れる場合に比較して音響励起手段を容易に形成し
得、かつ送受波面積を小とし得、実質的に平坦な
音透過面が固体の一方の端面に形成され、該音透
過面に対して凹であるように音響励起手段に対面
する曲面が前記固体の他方の端面に形成されてい
るので、前記曲面で反射された音響ビームは前記
音透過面を透過してのち確実に集束され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の音響システムを示す概略断面
図、第２図は音響システムの参考例の概略断面
図、第３図、第４ａ図、第４ｂ図及び第４ｃ図は
本発明に従う音響システムのいくつかの具体例の
概略断面図、第５図、第６図及び第７図は音響シ
ステムの別の参考例の概略断面図、第８図は音響
システムの異なる操作モードを示す説明図、第９
図は本発明に従う音響システムに組み込まれる走
査式音響顕微鏡のブロツク図、第１０図および第
１１図は非破壊検査に、本発明に従う音響装置を
使用した状態を示す説明図である。 ３４，３６，５８，６０…固体、３８，４０，
６２，６４…平坦な音透過面、４２，４４，６
６，６８…曲面、４６，４８，７０，７２…変換
器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一方の端面に実質的に平坦な音透過面を有す
   る固体と、前記音透過面に対して凹であるように
   音透過面に対面して前記固体の他方の端面に形成
   された曲面と、この曲面から離れて前記音透過面
   と実質的に平行に前記固体に配置された音響励起
   手段とからなり、前記曲面の曲率中心が前記固体
   外に位置する音響装置。 ２ 前記音響励起手段が少なくともひとつの圧電
   変換器からなる特許請求の範囲第１項に記載の音
   響装置。 ３ 前記音響励起手段が前記音透過面と当接して
   配置されている特許請求の範囲第１項又は第２項
   に記載の音響装置。 ４ 前記音響励起手段が前記音透過面と前記曲面
   との間の前記固体内に配置されている特許請求の
   範囲第１項又は第２項に記載の音響装置。 ５ 一方の端面に実質的に平坦な第１の音透過面
   を有する第１の固体と、前記第１の音透過面に対
   して凹であるように第１の音透過面に対面して前
   記第１の固体の他方の端面に形成された第１の曲
   面と、この第１の曲面から離れて前記第１の音透
   過面と実質的に平行に前記第１の固体に配置され
   た第１の音響励起手段と、この第１の音響励起手
   段に接続された交流源と、 一方の端面に実質的に平坦な第２の音透過面を
   有する第２の固体と、前記第２音透過面に対して
   凹であるように第２の音透過面に対面して前記第
   ２の固体の他方の端面に形成された第２の曲面
   と、この第２の曲面から離れて前記第２の音透過
   面と実質的に平行に前記第２の固体に配置された
   第２の音響励起手段と、この第２の音響励起手段
   に接続された交流検出器とからなり、前記第１及
   び第２の曲面の曲率中心が前記第１及び第２の固
   体外に位置し、かつ前記第１及び第２の固体を前
   記第１の音透過面と前記第２の音透過面とが相互
   に近接して対面するように配置した音響システ
   ム。 ６ 前記第１及び第２の音響励起手段が夫々少な
   くともひとつの圧電変換器からなる特許請求の範
   囲第５項に記載の音響システム。 ７ 前記第１の音響励起手段が前記第１の音透過
   面と、前記第２の音響励起手段が前記第２の音透
   過面と夫々当接して配置された特許請求の範囲第
   ５項又は第６項に記載の音響システム。 ８ 前記第１の音響励起手段が前記第１の音透過
   面と前記第１の曲面との間の前記第１の固体内に
   配置され、前記第２の音響励起手段が前記第２の
   音透過面と前記第２の曲面との間の前記第２の固
   体内に配置されている特許請求の範囲第５項又は
   第６項に記載の音響システム。 ９ 一方の端面に実質的に平坦な音透過面を有す
   る固体と、前記音透過面に対して凹であるように
   音透過面に対面して前記固体の他方の端面に形成
   された曲面と、この曲面から離れて前記音透過面
   と実質的に平行に前記固体に配置された音響励起
   手段と、この音響励起手段に接続された交流源
   と、前記固体外に位置し前記音透過面と対面して
   配置された圧電変換器と、この圧電変換器に接続
   された交流検出器とからなり、前記曲面の曲率中
   心が前記固体外に位置する音響システム。 １０ 前記音響励起手段が少なくともひとつの圧
   電変換器からなる特許請求の範囲第９項に記載の
   音響システム。 １１ 前記音響励起手段が前記音透過面と当接し
   て配置されている特許請求の範囲第９項又は第１
   ０項に記載の音響システム。 １２ 前記音響励起手段が前記音透過面と前記曲
   面との間の前記固体内に配置されている特許請求
   の範囲第９項又は第１０項に記載の音響システ
   ム。 １３ 一方の端面に実質的に平坦な音透過面を有
   する固体と、前記音透過面に対して凹であるよう
   に音透過面に対面して前記固体の他方の端面に形
   成された曲面と、この曲面から離れて前記音透過
   面と実質的に平行に前記固体に配置された音響励
   起手段と、この音響励起手段に夫々接続された交
   流源および交流検出器とからなり、前記曲面の曲
   率中心が前記固体外に位置する音響システム。 １４ 前記音響励起手段が少なくともひとつの圧
   電変換器からなる特許請求の範囲第１３項に記載
   の音響システム。 １５ 前記音響励起手段が前記音透過面と当接し
   て配置されている特許請求の範囲第１３項又は第
   １４項に記載の音響システム。 １６ 前記音響励起手段が前記音透過面と前記曲
   面との間の前記固体内に配置されている特許請求
   の範囲第１３項又は第１４項に記載の音響システ
   ム。